魔芋深加工與食品開發(fā)研究進展

黃琳涵 鄧琳煜 何欣 劉雨穎

摘 要：魔芋是我國特色植物資源，含有豐富的葡甘聚糖，可進一步深加工成魔芋精粉、魔芋凝膠類食品、魔芋保健類食品等。本文綜述了市面上常見的魔芋深加工類食品及魔芋食品開發(fā)研究進展，以期為魔芋深加工研究及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供理論參考。

關(guān)鍵詞：魔芋；深加工；食品開發(fā)

Research Progress of Konjac Deep Processing and Food Development

HUANG Linhan， DENG Linyu， HE Xin， LIU Yuying

（School of Life Science and Engineering， Southwest University of Science and Technology， Mianyang 421000， China）

Abstract： Konjac is a characteristic plant resource in China， rich in glucomannan， can be further processed into konjac powder， konjac gel food， konjac health food， etc. This paper reviews the common konjac deep processing of food products on the market and the progress of research on the development of konjac food， in order to provide theoretical reference for the deep processing of konjac research and industrial development.

Keywords： konjac; deep processing; food development

魔芋（Amorphophallus konjac K. Koch）隸屬天南星科多年生草本植物，是我國傳統(tǒng)的藥食兩用植物。魔芋的種質(zhì)資源豐富，全球魔芋約有220種，中國是魔芋的起源中心之一，同時也是最早栽培利用魔芋的國家[1]。魔芋含有豐富的可溶性膳食纖維、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)，是亞洲國家主要的經(jīng)濟作物之一。我國魔芋產(chǎn)業(yè)始于20世紀(jì)80年代并隨著人們保健意識的增強逐漸發(fā)展壯大，目前已形成了栽培、加工、產(chǎn)品開發(fā)等完整的魔芋產(chǎn)業(yè)鏈并成為世界上最大的魔芋生產(chǎn)國[2]。據(jù)統(tǒng)計，2022年全國魔芋種植面積約1 353.3 km2，雜交魔芋種植面積約15.1 km2，全國商品芋面積大約1 000 km2，約產(chǎn)商品芋260萬t，加工魔芋粉2萬t左右[3]。我國魔芋深加工食品多樣化，但附加值較低。本文對魔芋的深加工情況進行了介紹，并總結(jié)了魔芋的食品開發(fā)研究進展，以期為相關(guān)企業(yè)提供參考。

1 魔芋主要成分

魔芋塊莖中僅次于水分的主要成分為葡甘聚糖，約占64.78%，其次是蛋白質(zhì)（2.56%）、還原性糖（1.61%）、淀粉（1.46%）、纖維素（1.43%）[2]。葡甘聚糖是一種天然的親水性植物多糖，具有流變性、持水性、凝膠形成特性，在食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛[4]。除此之外，魔芋中也能分離提取得到很多的小分子活性物質(zhì)，如生物堿、核黃素、β-谷甾醇、甲基吡咯烷小分子糖、胡蘿卜素和維生素等。

目前，魔芋精粉是魔芋衍生產(chǎn)品的主要原輔料，也是魔芋的主要經(jīng)濟成分。魔芋精粉是魔芋塊莖經(jīng)過浸泡、清洗、去皮以及切片這些初級處理之后，進一步干燥、固色、抗氧化、分級處理、研磨后得到的一種高強度、強水溶性粗多糖，具有低熱量、低脂肪、低蛋白質(zhì)、高膳食纖維、高強度和高黏度特點。在食品工業(yè)中，魔芋精粉被廣泛用作食品添加物，改善食物的口感。例如，用作冰淇淋的穩(wěn)定劑，使其口感平滑細膩；用于餅干、蛋糕等烘焙食品可以使食品具有較光滑的外觀和疏松的質(zhì)地。李昊洋等[5]的研究顯示，添加了糯米粉和魔芋精粉的魚丸比傳統(tǒng)魚丸更加有嚼勁；劉愛紅等[6]采用單因素試驗和正交試驗探究了魔芋面條的配方，結(jié)果表明，混合粉中魔芋精粉的最佳比例為10%，制備出來的面條表面光滑、硬度適中、不黏牙、食味好、品質(zhì)優(yōu)，達到面條標(biāo)準(zhǔn)；肖揚帆[7]以魔芋精粉為主料，與其他輔料進行復(fù)配研發(fā)了一種壓片糖，其最優(yōu)配方為魔芋精粉20%、奶粉53%、山梨糖醇26.5%、食用芒果香精0.5%。

2 魔芋類食品的研究進展

2.1 魔芋凝膠類食品

魔芋凝膠類食品是魔芋加工中較為廣泛的一類食品，主要有魔芋豆腐、魔芋絲、魔芋果凍、魔芋醋果凍和魔芋軟糖等。

（1）魔芋豆腐是我國的傳統(tǒng)民間食物，其制作方法也是我國最早食用魔芋的方法。魔芋塊莖中含有特殊的生物堿無法直接食用，因此需要在魔芋塊莖勻漿中加入適量的堿（魔芋塊莖磨成漿液→煮熟→加堿水→靜置），新做成的魔芋豆腐也可以放入冰箱冷凍室冷凍成蜂窩狀，變成雪魔芋，使其儲存時間延長。為追求口味的豐富性，近年來也開發(fā)出了果蔬魔芋豆腐[8]、核桃魔芋豆腐[9]等新口味的魔芋豆腐。

（2）魔芋絲是以魔芋精粉為原料，經(jīng)過膨化、精煉、吐絲成型、固化定型、裝袋保鮮、殺菌制成的一種魔芋凝膠食品。相比傳統(tǒng)粉絲，魔芋絲不易斷、有彈性、有韌性，其口感爽脆有嚼勁，廣受消費者喜愛。

（3）魔芋果凍是以魔芋精粉為主要原料生產(chǎn)的一種休閑食品。魔芋精粉中的葡甘聚糖是一種天然的植物膠，較黃原膠、瓜爾豆膠、刺槐豆膠等具有更高的黏度。以葡甘聚糖為原料制作的魔芋果凍不僅具有普通果凍的低熱量、低脂肪、幾乎不含蛋白質(zhì)等優(yōu)點，還具有改善腸道菌群結(jié)構(gòu)等功能。魔芋果凍的種類豐富多樣，如紅棗[10]、紫薯[11]、枇杷葉[12]、紫山藥[13]、黑豆[14]魔芋果凍等。

（4）魔芋醋果凍是一種新型食物，指的是將少量的醋添加到魔芋果凍的內(nèi)部，從而賦予魔芋果凍新的風(fēng)味和保健作用。以魔芋膠和米醋為主要成分的保健魔芋醋果凍，不僅外觀高檔、色澤自然，而且風(fēng)味獨特、爽滑可口。詹永等[15]研制了一款保健魔芋醋果凍，配方為總膠濃度0.8%，按照相同比例添加卡拉膠和魔芋膠，添加米醋12%、檸檬酸0.045%、檸檬酸鉀0.10%、白砂糖10%、蘋果酸0.04%以及適量飲用水。

（5）魔芋軟糖用葡甘聚糖代替了傳統(tǒng)凝膠劑，相比于以白砂糖和淀粉糖漿為原料，添加部分食品添加劑加工而成的傳統(tǒng)軟糖有效避免了食用者血糖指數(shù)易升高等健康問題。劉芳竹等[16]研制出了一種木糖醇魔芋軟糖，最佳配方為魔芋精粉5 g，木糖醇

70 g，蜂蜜25 g，瓊脂1.5 g，明膠15 g，檸檬酸1 g，香精0.2 g，色素適量，總用水量150 mL。王豐等[17]通過實驗得出了魔芋果凍軟糖的原料配比及煮膠溫度，即高抗性淀粉稻米3%，魔芋精粉0.8%，木糖醇20%，檸檬酸0.25%，煮膠溫度65 ℃。

2.2 魔芋保健類食品

魔芋是傳統(tǒng)的藥食同源植物，魔芋高含量的膳食纖維是其起到保健作用的主要成分。魔芋不僅具有防治便秘、降血糖、降血脂、減肥等優(yōu)點，還對心腦血管疾病和糖尿病等慢性病具有較好的預(yù)防效果。目前魔芋作為主要原料開發(fā)的保健食品有魔芋精粉膠囊、魔芋仿生食品、懸浮飲料、代餐粉等。

（1）魔芋精粉微膠囊是一種具有減肥保健功效的健康食品。將魔芋精粉過200目細篩，獲得超細魔芋粉，其中魔芋葡甘聚糖所占比例在99%以上，將超細魔芋粉裝入膠囊中密封，單個膠囊克重為0.4 g。這種膠囊形式能夠有效保存魔芋葡甘聚糖的活性，因此在進入人體之后能夠維持多種保健功能。

（2）魔芋仿生食品是利用人工合成從營養(yǎng)、風(fēng)味或形狀上模仿天然食品的新型食品。魔芋低聚糖是指將魔芋葡甘聚糖經(jīng)過酶解后形成的具有較小分子量的多糖，它可以作為食品原料生產(chǎn)出具有保健功能的、較好風(fēng)味的魔芋仿生制品，如素牛肉、素蝦仁、素牛肚等，滿足消費者多種消費需求。魔芋低聚糖常用作脂肪代替物用于肉制品中[18]，可有效改善肉的質(zhì)感，降低肉制品的脂肪含量，更適合糖尿病患者食用。

（3）以魔芋為原料制作的無糖、高可溶性膳食纖維含量的魔芋懸浮飲料是近年來在市場上崛起的一種新型保健飲料。吳月蛟等[19]探討了魔芋紅茶口味的懸浮飲料的配方，結(jié)果表明優(yōu)化后的配方為木糖醇10%、檸檬酸0.15%、瓊脂0.1%、CMC 0.1%、酶解物0.9%和魔芋膠0.3%；制得的飲料在增稠劑瓊脂/CMC的協(xié)同作用下風(fēng)味及穩(wěn)定性較好，且具有減肥、抗氧化等保健功能。

（4）以魔芋精粉為主要原料同時添加其他食品添加劑制成的魔芋代餐粉，是一種具有低脂、低糖、飽腹感強特點的食品，可以作為日常食物代替主餐食用。廖傳仙等[20]比較了含有4種不同多糖的代餐粉的氧化活性，結(jié)果表明魔芋黑木耳桑葚魔芋代餐粉的抗氧化活性最好，是一種營養(yǎng)功能良好的特醫(yī)食品。

2.3 其他魔芋食品

除上述食品，魔芋還經(jīng)常被開發(fā)為其他休閑食品，如魔芋辣條、魔芋餅干等。添加一定比例魔芋粉的面粉經(jīng)過醒發(fā)、成型、蒸制、調(diào)味等工序后制作出來的魔芋辣條，是一種天然營養(yǎng)美味的魔芋休閑食品。劉曉雪等[21]優(yōu)化了魔芋辣條的最佳制作工藝，最佳配方為魔芋精粉100 g、面粉100 g、食用油8 g、調(diào)味料12 g。徐海祥等[22]將蕎麥粉、魔芋粉以及麥芽糖醇添加到酥性餅干配方中，研制得到一種魔芋餅干，配方為低筋面粉80 g、蕎麥粉23.2 g、黃油25.6 g、麥芽糖醇31.2 g、魔芋粉23.4 g、小蘇打1 g、食鹽0.2 g、蛋液17 g和水5 g。

3 魔芋食品的開發(fā)應(yīng)用

我國魔芋食品現(xiàn)階段的開發(fā)主要是從魔芋葡甘聚糖的凝膠性、增稠性和持水性等幾個方面入手。張艷秋[23]用乳清蛋白和魔芋葡甘聚糖代替蛋黃，以亞麻籽油為油相，制備出無膽固醇、高ω-3不飽和脂肪酸的類蛋黃醬，其沒有傳統(tǒng)蛋黃醬的高膽固醇、高脂、高熱量問題，符合當(dāng)下人們的健康生活觀念。劉正浩等[24]開發(fā)了一種魔芋精粉多酶解技術(shù)，得到一種分子量較小的魔芋葡甘低聚糖，實驗表明該酶解物具有降脂減肥、降血糖的功能，并對糖尿病引起的肝損傷和胰腺損傷具有修復(fù)功效；該研究為生產(chǎn)出一種同時具有魔芋葡甘聚糖和低聚糖保健功能，同時克服魔芋精粉溶解速度過慢的缺陷的復(fù)合性保健食品材料提供了新思路。薛海波[25]等研究了酸奶中魔芋葡甘聚糖的添加比例范圍和最佳飲用時間，為葡甘聚糖功能性酸奶的開發(fā)提供了一定的理論基礎(chǔ)。葛珍珍[26]將高脫乙酰度（脫乙酰度為72.70%）的脫乙酰葡甘聚糖應(yīng)用于涼皮制備，分析了其對涼皮質(zhì)構(gòu)和體外消化特性的影響，實驗表明添加高脫乙酰度的脫乙酰葡甘聚糖可提升涼皮口感及抗消化性，可為脫乙酰葡甘聚糖與淀粉復(fù)配體系在低血糖生成指數(shù)食品中的應(yīng)用提供理論參考。此外，改性的葡聚甘糖在食品工業(yè)中也有著廣泛的應(yīng)用。栗俊廣[27]研究了脫乙?；细示厶菍ωi肉肌原纖維的影響，結(jié)果表明適量添加脫乙?；细示厶强梢源龠M豬肉肌原纖維分子的展開和疏水基團的暴露，增加活性巰基的含量，誘導(dǎo)更多α-螺旋向β-折疊轉(zhuǎn)變，增強豬肉肌原纖維凝膠的疏水相互作用和二硫鍵，從而改善豬肉肌原纖維凝膠強度和持水力，為豬肉丸制品添加脫乙?；细示厶堑膽?yīng)用提供了理論依據(jù)。嚴(yán)文莉[28]研究了不同改性葡甘聚糖對鰱魚糜特性的影響，結(jié)果表明脫乙酰葡聚甘糖對魚糜凝膠的煮制失水率、水分存在狀態(tài)、水分分布、化學(xué)作用力和交聯(lián)度有顯著影響。

4 結(jié)語

隨著生活水平的提高，消費者對天然功能性食品的要求越來越高。但縱觀市場上的魔芋食品，具有同質(zhì)化嚴(yán)重、附加值低的問題，以魔芋精粉作為主要原料開發(fā)的魔芋食品占大多數(shù)。近年來，國內(nèi)外對于魔芋的功能、藥理作用以及品種之間的差異性研究越來越清晰。因此，結(jié)合現(xiàn)代高新技術(shù)，以魔芋為原材料開發(fā)出營養(yǎng)健康、功效良好、豐富多樣的魔芋產(chǎn)品將擁有廣闊的發(fā)展前景。

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